giao tiếp camera với pic lưu hình có code

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN HỆ THỐNG GIÁM SÁT AN NINH GIAO TIẾP QUA GSM Người hướng dẫn: TS TRẦN THANH PHƯƠNG Người thực hiện: PHAN HỒNG VŨ Lớp: 13040202 Khoá: 17 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2017 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT UART Universal asynchronous receiver/transmitter USB Universal serial bus VĐK Vi điều khiển PIC Programable Intelligent Computer ĐỒ ÁN Trang 7/20 CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI • 1.1 Giới thiệu chung Chúng ta sống xã hội phát triển, theo tệ nạn xã hội ngày tăng, trộm cắp, cờ bạc, ma tý… • Từ với kiến thức học từ Trường Đại Học Tôn Đức Thắng, em xin giới thiệu trình bày sản phẩm hệ thống giám sát an ninh giao tiếp qua GSM, qua giúp đề phòng nguy xấu đến tính mạng tài sản 1.2 Mục đích đề tài • Nhờ hướng phát triển sử dụng sóng di động có sẵn, cảm biến chuyển động camera… • Giúp giảm nguy rủi ro đề phòng trộm cắp • • • • • • • • 1.3 Yêu cầu nhiệm vụ đề tài Cần tìm hiểu rõ Pic 16F877A module liên quan Chức module linh kiện Thiết kế sơ đồ khối lưu đồ giải thuật Thiết kế mạch nguyên lý Mô thực nghiệm Thiết kế matlab để xử lý camera Thực thi phần cứng kiểm tra kết cuối Kiểm tra phần cứng có đủ khả đáp ứng đề tài CHƯƠNG THIẾT KẾ ĐỀ TÀI 1.4 Sơ đồ khối Cảm biến PIR LCD Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ Camera Khối điều khiển GSM SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 8/20 Khối nguồn Hình 2.1 Sơ đồ khối 1.5 Khối điều khiển 1.1.1 PIC 16F877A(VĐK) Hình 2.2: Pic 16F877A (nguồn codientu.org) • Là vi điều khiển 8bit hãng Microchip • Có kiến trúc lệnh Havard, sử dụng tập lệnh RISC • Gồm có 40 chân: Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 9/20 Hình 2.3: Sơ đồ chân (nguồn codientu.org) • Có nhớ 8K*14bit • Có nhớ Ram 368*8 byte nhớ EEROM với dung lượng lưu trữ • • • • • • 256*8 byte Có Timer: 0, Có ghi xóa 1.000.000 lần Có port A,D,E,C,B Có chuyển đổi ADC tích hợp Có giao tiếp kết nối UART nhờ vào chân TX,RX Hoạt động ổn định điện áp 3V-5V 1.1.2 Nhiệm vụ khối • Có chức quang trọng mạch xem trái tim mạch Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 10/20 • Chức xử lý thông tin, lệnh lập trình hay thơng tin thu từ khối chức khắc cảm biến • Nhiệm vụ khối vi điều khiển đề tài là: o Nhận liệu từ cảm biến pir o Sau so sánh điều kiện xử lý lệnh o Các lệnh kích hoạt chức camera module sim 1.6 Cảm biến PIR 1.1.3 Cảm biến PIR Hình 2.4: Cảm biến PIR (nguồn www.dientuchiase.com) • Là loại cảm biến phát nhiệt từ người hay vật phát nhiệt • Nên phát di chuyển người, qua giúp cảnh báo có người lạ • Có thể phát khoảng 7m • Có thể điều chỉnh thời gian delay 1.1.4 Nhiệm vụ khối: • Chức ln ln phát thu tín hiệu để phát chuyển động xung quanh nhờ biến đổi nhiệt Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 11/20 • Khi phát thay đổi thay đổi từ sang gửi liệu lên khối cảm biến 1.7 Khối giao tiếp GSM 1.1.5 Module Sim Hình 2.5: module sim900 (nguồn: congdongpic.com) • Là linh kiện ngoại vi kết nối với VĐK thông qua chuẩn UART • Sử dụng băng tần đăng ký 900MHz • Có thể thực gọi, nhắn tin, nhờ điều khiển qua gọi hay tin nhắn • Chân VCC: để cấp nguồn có sử dụng nguồn từ 3.3V-5V • Chân GND: chân đất module • Chân Tx để gửi tín hiệu nối với chân Rx • Chân Rx để nhận tín hiệu nối với chân Tx Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 12/20 • Các chân lại để gắn với loa, mic để thực gọi điện thoại thơng thường 1.1.6 Nhiệm vụ khối • Nhận tín hiệu từ khối điều khiển sau dùng tập lệnh AT để gửi tin nhắn đến số thuê bao thiết lập 1.8 Khối hiển thị LCD 1.1.7 LCD Hình 2.6: Màn hình (nguồn: arduino.vn) • Dùng đề hiển thị thơng tin mong muốn • Hiển thị đươc 16 kí tự hiển thị hàng • Thiết lập qua chân gồm 16: • o Các chân nguồn đất o Gồm chân data để đọc ghi giá trị o Chân kết nối với biến trở để điều chỉnh độ tương phản o Và chân để bật tắt hình Khi dùng với VĐK thường lập trình theo thư viện có sẳn 2.1.1 Nhiệm vụ khối • Nhận liệu từ khối điều khiển sau hiển thị lên hình Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 13/20 1.9 Khối Camera 1.1.8 Giới thiệu chung • Sử dụng camera có sẵn laptop để sử dụng • Camera viết chương trình matlab • Chương trình kết nối với khối điều khiển thông qua chuẩn Urat nên sử dụng Usb urat Hình 2.7: USB TTL • Dùng để kết nối VĐK với máy tính thơng qua chuẩn nối tiếp UART • Có chức giúp gửi nhận liệu với • Gồm có chân: o Chân 5V, 3V3: chân dùng để cấp nguồn cho thiết bị ngoại vi o Gồm chân để kết nối để truyền nhận TX, RX o Chân nối đất để thiết bị hoạt động 1.1.9 Nhiệm vụ khối • Có chức nhận tín hiệu từ VĐK sau so sánh chương trình • Chụp ảnh lưu anh thông báo vào nhớ 1.10 Nguyên lý hoạt động • Kết nối usb với VĐK theo chuẩn uart Kết nối kiên kiến với phần mềm máy tính Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 14/20 • Nếu có tín hiệu nhận từ cảm biến gửi đến chân 20 VĐK • VĐK lúc nhân tín hiệu so sánh giá trị nhận thực điều khiển gửi data đến máy tính đồng thời gửi tín hiệu đến module sim • Phần mềm máy tính nhận tín hiệu cho phép kích hoạt camera chụp hình lưu nhớ ghi lại thời gian vào file txt • Module sim gửi tin nhắn với nội dung lập trình sẵn cho số thuê bao thiết lập • Đồng thời Lcd hiển thị cảnh báo có người 1.11 Sơ đồ nguyên lý Hình 2.8: Sơ đồ ngun lý 1.12 Tìm hiểu giao tiếp • Cách thức giao tiếp dạng tín hiệu: o Truyền qua giao tiếp qua serial(UART) • Tín hiệu truyền dạng nhị phân 0,1 • Có khung truyền là: Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 15/20 o 1bit bắt đầu bit kết thúc bit liệu Hình 2.9: Sơ đồ khung truyền (nguồn: http://www.hocavr.com) 1.13 Lưu đồ giải thuật START Có tín hiệu cảm biến, gửi tới VĐK Tiếp tục quán sát Thực điều khiển thiết bị ngoại vi Camera chụp hình gửi tin nhắn Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 16/20 Quay START Hình 2.10: Lưu đồ giải thuật 1.1.10 Giải thích • Khi có tín hiệu từ kết nối từ cảm biến lúc VĐK thực nhiệm vụ cho chân theo lập trình điều khiển o Điều khiển gửi tin nhắn hiển thị LCD chụp hình o Lưu vào nhớ • Nếu khơng có tín hiệu từ cảm biến yêu cầu kết nối lúc lại, VĐK không thực thi yêu cầu hệ thống CHƯƠNG THI CÔNG ĐỀ TÀI 1.14 Mạch in Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 17/20 Hình 3.11: Mạch in • Mạch thiết kế dây cơng cụ hổ trợ chun dụng • Trên mạch in thể rỏ tên sinh viên mã số sinh viên • Mạch có gắn linh kiên VĐK module sim hay cảm biến 1.15 Quá trình thực • Thực ủi mạch in rửa bước quan trọng bước không thực tốt làm cho đường kết nối với không liên kết làm cho mạch không hoạt động tốt Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 18/20 Hình 3.12: Mạch đồng vừa ủi • Lúc đêm rửa với dung dịch để đồng lại đường bị bao phủ mạch in • Khi thực sau mạch in Hình 3.13: Mạch rửa Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 19/20 1.16 Mơ hình thực tế Hình 3.14: Mạch thực tế phía trước • • • • Trên hình có pic 16F877A Module Sim Cảm biến PIR với usb TTL Và linh kiện cần thiết khác 1.17 Một số hình ảnh hoạt động thực tế mạch Hình 3.15: Hệ thống quan sát • Khi có người hệ thống chụp hình lại gửi tin nhắn hiển thi nội dung lên Lcd Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 20/20 Hình 3.16: Hiển thị thơng tin lên LCD Hình 3.17: Hình ảnh thơng báo lưu thư mục Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 21/20 Hình 3.18: Tin nhắn gửi đến số điện thoại cài đặt Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 22/20 CHƯƠNG KẾT LUẬN 1.18 Kết luận 1.1.11 Ưu điểm • Hoạt động ổn định • Mạch hồn thiện tốt • Tốt độ đáp ứng hệ thống nhanh có gửi thơng báo hiển thị đầy đủ • Các linh kiện dễ dàng tìm mua, phần thiết kế đơn giản tính ứng dụng cao 1.1.12 Nhược điểm • Cảm biến dễ nhầm lẫn chuyển động • Tốn chi phí gửi tin nhắn 1.19 Hướng phát triển • Phát triển thêm qua tích hợp điều khiển thiết bị qua GSM • Giám sát nơng trại • Hay kết nối internet để xem trực tiếp hình ảnh gửi đến thiết bị di động máy tính • Dùng arm để phát triển ứng dụng nhận diện khn mặt • Phát triển thành camera ghi hình gắn cảm biến GPRS hay gps để làm thiết bị khảo sát địa hình khó khăn Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 23/20 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] http://codientu.org/threads/10744/ [2] http://www.dientuchiase.com/2014/11/bai-5ieu-khien-ong-co-dung- [3] http://arduino.vn/ [4] https://vi.wikipedia.org/wiki/Arduino [5] http://www.hocavr.com/index.php/lectures/uart Tiếng Anh: [6] http://category.alldatasheet.com/index.jsp?sSearchword=Data%20sheet %20datasheet&gclid=CjwKEAiA0pDBBRCFtoPyguTh8AUSJADNWeux0 NsArbBrsTypv82wX7IyJovWpalNK7FaNr7WGL8gcRoCSfDw_wcBCentra l Statistical Oraganisation (1995), Statistical Year Book, Beijing [7] arduino.org [8] http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/27993/TI/74LS21.html Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 24/20 PHỤ LỤC Lập trình(code) #include #include char c; #byte PORTB = 0x06 #define PIR input(PIN_D1) void send_sms(); void main() { lcd_init(); lcd_putc('\f'); set_tris_b(0x00); set_tris_d(0x0A); PIR == 0; // printf(lcd_putc,PORTB); while(TRUE) { if(PIR == 1) { lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc," CO NGUOI "); fprintf(COM_B,"%d",1); Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 25/20 PIR == 0; send_sms(); } else { lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"KHONG CO NGUOI "); } } } void send_sms(){ fprintf(COM_A,"AT+CMGS=\"0988881606\"\r\n"); delay_ms(500); fprintf(COM_A,"CO TROM\r\n"); putc(26); delay_ms(4000); } Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ... 8K*14bit • Có nhớ Ram 368*8 byte nhớ EEROM với dung lượng lưu trữ • • • • • • 256*8 byte Có Timer: 0, Có ghi xóa 1.000.000 lần Có port A,D,E,C,B Có chuyển đổi ADC tích hợp Có giao tiếp kết nối... đồ nguyên lý Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý 1.12 Tìm hiểu giao tiếp • Cách thức giao tiếp dạng tín hiệu: o Truyền qua giao tiếp qua serial(UART) • Tín hiệu truyền dạng nhị phân 0,1 • Có khung truyền... mạch in Hình 3.13: Mạch rửa Hệ Thống Giám Sát An Ninh Giao Tiếp Qua GSM Hồng Vũ SVTH: Phan ĐỒ ÁN Trang 19/20 1.16 Mơ hình thực tế Hình 3.14: Mạch thực tế phía trước • • • • Trên hình có pic 16F877A